Teljes körű útmutató a fotovoltaikus rendszerekhez és a napelemes túlfeszültség-védelemhez használt túlfeszültség-védelemhez

Gyakran stresszesnek érzem magam, amikor látom, hogy a napelemes projektek hirtelen túlfeszültség miatt megsérülnek, ezért egy Túlfeszültség-védő eszköz hogy minden rendszer stabil maradjon.

Egy Túlfeszültség-védő eszköz Védi a fotovoltaikus rendszereket azáltal, hogy eltereli a veszélyes feszültségcsúcsokat a panelektől, inverterektől és elektromos áramköröktől. Csökkenti az állásidőt, megakadályozza a berendezések meghibásodását, és hosszú távú biztonságot garantál a napelemes berendezés mind a váltakozó áramú, mind az egyenáramú oldalán.

Ebben az útmutatóban végigvezetlek a napelemes túlfeszültség-védelem minden részén, hogy magabiztos műszaki döntéseket hozhass bármilyen fotovoltaikus projekttel kapcsolatban.

Mi az SPD és miért van rá szükség napelemes rendszereknek?

Régebben láttam, hogy a fotovoltaikus rendszerek váratlan túlfeszültség miatt meghibásodnak, ezért mostanában soha nem tervezek projektet a megfelelő eszközök nélkül. Túlfeszültség-védő eszköz a helyén.

A napelemes SPD (túlfeszültség-elosztó) a villámcsapások elnyelésével vagy elterelésével, a tranziensek és a hálózat zavarainak kapcsolásával védi a fotovoltaikus rendszereket, mielőtt azok elérnék az érzékeny alkatrészeket. Segít megelőzni az inverter károsodását, csökkenti a karbantartási költségeket, és biztosítja a rendszer stabil üzemidejét.

A napelemes rendszerek a szabadban működnek, így folyamatos elektromos kockázatoknak vannak kitéve a villámcsapások, a hálózati hibák és a kapcsolási események miatt. Mivel a panelek és az inverterek félvezető alapúak, nagyon érzékenyek még a kis túlfeszültségre is. Különböző gyárakkal és EPC-cégekkel végzett munkám során azt tapasztaltam, hogy a korai meghibásodás szinte mindig a túlfeszültségnek való kitettségből, nem pedig a rutinszerű meghibásodásból ered. Ezért tekintem a túlfeszültség-védelmet alapvető tervezési követelménynek, nem pedig opcionális tartozéknak.

Az SPD meghatározása elektromos és napelemes rendszerekben

Az SPD egy olyan eszköz, amely a tranziens túlfeszültséget a földelőrendszerre irányítja át. Napelemes rendszerekben egyenáramú ágakat, invertereket, elosztódobozokat, váltakozó áramú elosztókat és kommunikációs vezetékeket véd.

A túlfeszültségek gyakori okai a fotovoltaikus berendezésekben

A fotovoltaikus rendszerek a következők miatt tapasztalhatnak túlfeszültségeket:
• villámlás (közvetlen vagy indukált)
• kapcsolási műveletek
• közműhálózati zavarok
• hosszú kábelszakaszok, amelyek felerősítik a tranziens feszültségeket

Miért kritikus a túlfeszültség-védelem a napelemek és inverterek esetében?

A panelek és az inverterek könnyen károsodhatnak a tranziens túlfeszültségek miatt. Amikor gyárakba látogatok, a legtöbb sérült inverteren jól láthatóak a túlfeszültség-nyomok a bemeneti fokozaton. A megfelelő túlfeszültség-levezetők jelentősen csökkentik ezt a kockázatot.

Hogyan működik a MOV technológia a túlfeszültség-védelmi eszközökben?

Emlékszem, amikor először nyitottam ki egy meghibásodott túlfeszültség-védelmi eszközt; a MOV blokk elmesélte a rendszer hatalmas túlfeszültség-lökéseinek teljes történetét.

A MOV technológia lehetővé teszi a Túlfeszültség-védő eszköz mikroszekundumok alatt a nagy ellenállásról alacsonyra váltva rögzíti a nagy feszültséget. Elnyeli a felesleges energiát, és biztonságosan a földbe küldi, mielőtt a berendezés károsodna.

A MOV a legtöbb ipari SPD-terv lelke. Gyakran magyarázom a beszerzési csapatoknak, hogy a MOV minősége határozza meg a hosszú távú stabilitást. A gyenge MOV korai lebomlást és kiszámíthatatlan védelmi szinteket jelent. Ezért vannak azok a gyárak, amelyek megbízhatóságot igényelnek túlfeszültség-védelem gyáraknak A beszállító jóváhagyása előtt mindig tesztelje a MOV viselkedését ismételt stresszciklusok alatt.

Mi az a MOV és hogyan működik?

Egy MOV (fém-oxid varisztor) feszültségfüggő ellenállásként viselkedik. Normális feszültség esetén blokkolja az áramot. Amikor a feszültség a küszöbérték fölé emelkedik, azonnal a földbe vezeti a túlfeszültséget.

MOV viselkedése feszültségcsúcsok esetén

Túlfeszültség esetén a MOV ellenállása meredeken csökken, biztonságos utat teremtve a túlfeszültségnek. Rögzítés után visszatér a nagy ellenállási értékhez.

MOV meghibásodási módok és biztonsági szempontok

A MOV-ok gyakori meghibásodási módjai közé tartozik a túlmelegedés, a kopás és a hőmegfutás. Ezért mindig hőleválasztó modulokat javaslok a PV SPD-khez.

A napelemes rendszerekben használt túlfeszültség-védelmi eszközök típusai

Miután évekig gyári auditokkal és napelemes projektekkel foglalkoztam, megtanultam, hogy a megfelelő túlfeszültség-védelmi eszköz (SPD) kiválasztása határozza meg, hogy egy napelemes rendszer túléli-e a villámszezont.

1. típus, 2. típusA 3-as típusú túlfeszültség-védelmi készülékek (TPD-k) különböző szintű védelmet nyújtanak a villámcsapások és a kapcsolási túlfeszültségek ellen. Az 1-es típus a közvetlen villámcsapásokat, a 2-es típus a túlfeszültséget kezeli, a 3-as típus pedig a végberendezéseket és az érzékeny elektronikát védi.

Sok beszerzési csapat az SPD-típusok közötti árkülönbségekre összpontosít, de én mindig elmagyarázom, hogy minden típusnak más szerepe van. A rendszer akkor működik a legjobban, ha teljes védelmi láncként koordinálják őket. Azok a napelemes EPC-cégek, amelyek kihagynak egy típust, gyakran ismétlődő inverter-meghibásodásokkal szembesülnek viharok idején. Az alábbiakban egy gyors összehasonlítást láthat:

1. táblázat – SPD-típusok és funkcióik

1-es típusú túlfeszültség-elosztó villámvédelemhez

Nagy villámáramok elvezetésére használják a szolgáltató bejáratoknál.

2-es típusú túlfeszültség-védő levezető

Inverterek közelébe telepítve a kapcsolási kapcsolás és az indukált túlfeszültségek elleni védelem érdekében.

3-as típusú túlfeszültség-elhárító (SPD) a termináleszközök védelméhez

Érzékeny vezérlő áramkörökben használják.

A megfelelő túlfeszültség-levezető kiválasztása fotovoltaikus alkalmazásokhoz

Mindig a villámerősséghez, a telepítési feszültséghez, a berendezés érzékenységéhez és a földelési körülményekhez igazítom az SPD típusát.

SPD telepítési útmutató napelemekhez és inverterekhez

Sok projektet láttam már kudarcot vallani pusztán azért, mert az SPD-t rossz helyre telepítették, még akkor is, ha maga az eszköz kiváló minőségű volt.

Az SPD-ket a védett berendezés közelében kell telepíteni, rövid kábelekkel, helyes polaritással, megfelelő földeléssel és a megfelelő SPD-típussal a fotovoltaikus rendszer mind az AC, mind az DC oldalán.

A helyes telepítés fontosabb, mint a márka. Még a legjobb ipari túlfeszültség-védőkapcsoló is hatástalanná válik, ha a kábel túl hosszú. Gyakran mutatok a szerelőknek, hogy egy 20 cm-es plusz kábel hogyan duplázhatja meg a maradékfeszültséget, ami tönkreteheti az inverter bemeneti paneljét.

Hová telepítsük az SPD-t egy fotovoltaikus rendszerben?

Az SPD-ket a következő helyen kell elhelyezni: DC elosztódobozok, inverter DC bemenetek, inverter AC kimenetek és fő AC elosztás.

DC oldali túlfeszültség-szabályozó telepítési lépései

• csatlakoztassa az egyes karakterlánc bemenetekhez
• ügyeljen a polaritás egyezésére
• a kábelhossz ne haladja meg a 0,5 m-t

AC oldali SPD telepítési lépések

• telepítse az inverter kimeneti csatlakozóinak közelébe
• csatlakoztassa a PE földhöz
• kövesse a TN/TT rendszer bekötési szabályait

Gyakori telepítési hibák, amelyeket el kell kerülni

A legnagyobb hibák közé tartoznak a hosszú vezetékek, a hiányzó földelés, a rossz SPD típus és a helytelen feszültségbesorolás.

Napelemes rendszerek DC és AC túlfeszültség-védelmi követelményei

Gyakran ellenőrzöm azokat a napelemes helyszíneket, ahol az SPD-érték nem egyezik meg a napelemsor üresjárati feszültségével, ami rejtett kockázatot jelent az egész rendszer számára.

A PV SPD-knek meg kell egyezniük az egyenfeszültség-besorolással, a váltakozó áramú hálózat besorolásával, a földelési rendszerrel, a koordinációs szabályokkal és a telepítési kategóriával, hogy biztosítsák a teljes PV rendszer stabil védelmét.

Az alábbi értékelési összehasonlító táblázatot sok beszerzési csapat hasznosnak találja:

2. táblázat – Napelemes rendszerek túlfeszültség-védelmi követelményei

Feszültség- és áramerősség-besorolások PV SPD-khez

Hideg hőmérsékleten mindig egyeztesse az SPD Ucpv értékét a tömb maximális Voc értékével.

Földelési követelmények

A jó földelés drámaian csökkenti a túlfeszültség-energia ingadozását. Mindig ellenőrzöm a földelési ellenállást az SPD telepítése előtt.

SPD koordináció az AC és DC oldalak között

A hatékony koordináció érdekében használja az 1-es típust a fő AC panelen és a 2-es típust az inverter közelében.

SPD vs. túlfeszültség-levezető: Főbb különbségek a fotovoltaikus védelemben

Sok vásárló kérdezi tőlem, hogy túlfeszültség-levezetőt vagy túlfeszültség-levezetőt használjon, és a válaszom mindig az: különböző szerepet töltenek be.

A túlfeszültség-levezető a nagy külső villámcsapások ellen véd, míg az SPD a berendezéseket mind a külső, mind a belső túlfeszültségtől védi. A legtöbb fotovoltaikus rendszer mindkettő használatából profitál.

3. táblázat – SPD vs. túlfeszültség-levezető

Hogyan működnek a túlfeszültség-levezetők és az SPD-k?

A túlfeszültség-levezetők nagy villámenergiát bocsátanak ki, de lassabban reagálnak, mint az SPD-k.

Melyik a jobb a PV villámvédelemhez?

Az SPD-k jobban védik az érzékeny elektronikát, míg a levezetők az épületszerkezetet.

Mikor kell mindkettőt használni egy napelemes telepítésben?

Nagyobb léptékű vagy magas kockázatú fotovoltaikus projektekhez mindig mindkettőt használom.

Következtetés

Használjon kiváló minőségű Túlfeszültség-védő eszköz hogy minden napelemes rendszer biztonságos, stabil és hosszú távú üzemre kész legyen.

GYIK a napelemes rendszerek SPD-jéről, MOV-járól és villámvédelméről

Használhatok két SPD-t sorba kötve?

Igen, amennyiben betartják a koordinációs szabályokat.

A napelemekhez AC vagy DC SPD szükséges?

Mind az AC, mind az DC oldal védelemre szorul.

Meddig tart egy SPD?

Általában 5-10 év, a túlfeszültség-kitettségtől függően.

Mi történik, ha egy SPD meghibásodik?

Belsőleg leválasztható a tűzveszély elkerülése érdekében.